错层结构建模

错层结构是指在建筑中同层楼板不在同一高度,并且高差大于梁高(或大于500mm)的结构类型.错层结构由于楼板不连续,会引起构件内力分配及地震作用沿层高分布的复杂化,错层部位还容易形成不利于抗震的短柱和矮墙,属于复杂多高层结构,因此错层结构在建模,计算,出图错层结构是指在建筑中同层楼板不在同一高度,并且高差大于梁高(或大于500mm)的结构类型.错层结构由于楼板不连续,会引起构件内力分配及地震作用沿层高分布的复杂化,错层部位还容易形成不利于抗震的短柱和矮墙,属于复杂多高层结构,因此错层结构在建模,计算,出图等各个设计环节上都有其特殊性,比平层结构的设计要困难得多.下面结合PKPM软件,谈谈错层结构设计分析中应注意的问题.1 错层结构的建模方式1.1 错层框架结构建模1.修改梁标高方式该方式适用于仅有个别楼层的个别房间错层的情况.PMCAD提供了【上节点高】,【错层斜梁】及单击鼠标右键的快捷构件修改方式,来指定或修改梁两端的标高,使部分房间周边的梁与同楼层其他梁标高不同.根据PKPM软件自动生成楼板,且楼板标高总与周边梁标高对齐的规律,使得这部分房间楼板标高也与该楼层其他楼板标高不同,从而实现了错层设计.2.增加标准层方式该方式适用于很多楼层大量房间错层的情况.如果仍然使用修改梁标高的方式,虽然可行,但手工计算错层标高繁冗易出错,修改的工作量太大.在PMCAD模型输入时,结构层的划分原则是以楼板为界,通过增加标准层,将错层部分的楼板人为地分开,实现相同楼层梁板标高不同的目的. 该方式在工程中广泛应用,下面举例说明该类错层结构的建模过程.某框架错层结构(图1),平面可均匀地划分为左,中,右三部分.左边1层,层高5m;中间2层,层高4m;右边2层,层高3m.该错层结构由于有5个不同标高的楼板,通过增加标准层后按5个标准层建立模型,楼层的层高取各楼板的高差,建模时仅复制轴网,梁和柱的布置范围按表1操作.模型各楼层数据表1楼层号层高(m)柱布置范围梁布置范围层1 3 全部右边层2 1 全部中间层3 1 全部左边层4 1 中间和右边右边层5 2 中间中间1.2 错层剪力墙结构建模错层剪力墙结构也采用增加标准层的方式,但由于结构中没有梁,不能以梁确定楼板的标高;同时因为墙在立面上是连续的,也不能以墙确定楼板的标高.楼层标高应通过【楼层组装】命令在楼层表中设定,程序自动在指定标高处布置整层楼板,而错层结构中没有楼板的部分,可以用【楼板开洞/全房间洞】命令将其设置为洞口,或用【修改板厚】命令将板厚设定为0.这两条命令在开洞效果方面完全一致,不同之处仅在于前者在开洞处没有板荷载,而后者保留了开洞处的荷载,设计人员可以灵活选用.1.3 错层框剪结构建模可综合采用错层框架结构和剪力墙结构的方法.1.4 错层砌体结构建模单从建模角度看,错层砌体结构可以采用错层混凝土剪力墙的建模方式;但从设计角度看,由于砌体结构按规范要求应采用基底剪力法作分析,而基底剪力法仅适用于平面规则对称的结构,不适用于错层结构分析.因此在抗震设防烈度较高的地区,不宜设计带错层的砌体结构.如楼板高差小于500mm,砌体结构可按没有错层设计;如楼板高差大于500mm,可通过设缝将错层砌体结构转换为不带错层的结构.1.5 错层多塔结构建模错层多塔结构建模时,可以先用PMCAD按相同的楼层标高建立多塔模型,再利用SATWE前处理"多塔结构补充定义"中的【多塔立面/修改参数】命令,将各塔楼的相关塔段设定为不同的层高.1.6建模注意事项(1)PM1中的【布层间梁】命令不是用来做错层结构的,其仅用于布置楼层之间的梁(如工业厂房的圈梁),该梁上不生成楼板.(2)PM2中的【楼板错层】命令主要用于设定部分房间楼板不同于本层标高,且高差较小的情况(如卫生间),而不能改变梁的标高,且仅对施工图有效,对计算没有影响,不能用于建立错层模型.2 错层结构的计算分析2.1 错层对结构抗震性能的不利影响1)错层结构的楼板不连续,在没有楼板的区域,存在跃层构件和不受楼板和梁约束的自由节点,使内力计算十分复杂.2)错层结构的各层楼板布置不均匀,不对称,质心和刚心严重偏置,在水平地震作用或风荷载下会发生较大的扭转效应.3)错层结构引起楼层概念模糊,如例题本来是2层的框架结构,由于建模和计算的需要,人为地变成了5层,使以层模型为基础的计算分析与实际不符.4)错层结构的层高不一致,容易造成延性较差的短柱和矮墙,对结构抗震很不利.2.2 错层结构计算分析中应注意的问题(1)根据规范精神,错层结构中,错开的楼层应各自参加结构整体计算,不应归并为一层计算.但各自独立计算的错层楼板不宜简单地按"刚性楼板"假定计算,特别是楼板被洞口切分成狭长板带时,应考虑楼板面内刚度消弱的影响.建议将这些楼板设定为"弹性膜",用SATWE计算时选择"总刚分析方法",将按两种模型定义的楼板的计算结果进行分析对比.(2)在没有楼板的区域可能存在大量的跃层竖向构件和不受梁板约束的自由节点,因此"计算振型个数"需要增多,以保证有效质量系数大于0.9.(3)错层结构属于复杂多高层结构,抗震计算时应选择"考虑双向地震作用";如是高层错层结构,还应选择"考虑偶然偏心".新版SATWE程序允许同时选择以上两项,程序分别计算,取不利情况.(4)错层结构层高不一致,使有关楼层间的控制参数,如层间位移比,层间刚度比,层间受剪承载力比等计算失真,因此不宜机械地直接采用这些数值,而应加以分析判断和手工校核调整,确定其是否合理.(5)SATWE可自动搜索错层结构中的跃层柱及正确设定其计算长度系数,但内力和配筋只能按楼层分段描述,设计人员可取各段配筋中的最大值出图.(6)目前SATWE没有自动搜索分析短柱和矮墙的功能,需要设计人员手工对这些容易发生脆性破坏的构件采取特别的加强措施.(7)考虑到错层结构计算分析的复杂性和不确定性,除了用SATWE等软件进行常遇地震下的弹性计算以外,必要时还应采用EPDA程序进行弹塑性动力时程分析和Pushover弹塑性静力分析,以便对比验算及找出需要加强的薄弱部位.(8)带转换层,加强层,连体,多塔等情况,或建筑各部分层数,结构布置或刚度等有较大不同的错层高层结构,即属于明显不规则的复杂高层建筑,根据建设部令第111号的精神,应进行专项审查,这是保证错层结构设计质量的重要措施.3 错层结构的方案选择和抗震构造措施由于错层结构在很大程度上违反了计算分析程序的基本假定,使有限元计算未必能得到与实际工程相符的合理结果.如能回避,应尽量采用没有错层结构的设计方案.如不能回避,对错层结构更应当强调概念设计,方案选择和抗震措施的重要性.3.1 尽可能选择没有错层的设计方案高规(JGJ3-2002)10.4.1条规定,抗震设计时,高层建筑宜避免错层,可以参考以下办法:1)如结构的错层楼板高差不大于梁高(或不大于500mm)时,可忽略楼板的高差,按没有错层计算.2)当结构仅有错层梁而没有错层楼板时,可以在PKPM中用布置层间梁的方式建模,按非错层结构进行计算.3)当房屋不同部位因功能不同使楼层错层时,宜采用防震缝划分为独立的结构单元,分别按非错层结构计算.4)多塔结构各塔层高不一致时,由于SATWE程序可以分别定义各塔层高及整体计算分塔输出结果,使这类错层多塔结构的建模和计算变得相对方便.3.2 优化错层结构设计方案1)在有可能的情况下,尽量减少错层的范围和错层的楼层数.2)错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系.3)错层建筑应尽可能采用抗震性能好的混凝土剪力墙结构,而不宜采用框架结构(例题仅为说明错层的建模方式,没有推荐之意).4)错层处宜设置通高核心筒,其余部位布置带翼缘的剪力墙,错层处的剪力墙应少开洞,并布置边框柱和边框梁.5)错层楼板应尽量避免"一错到顶",可以每隔几个错层布置整层贯通楼板,板厚不小于150mm,双层双向配筋,每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%.3.3 强化错层结构的抗震构造措施(1)高层建筑错层处框架柱的截面高度不应小于600mm,混凝土不应低于C30,抗震等级应提高一级采用,箍筋应全柱段加密,并从严控制柱的轴压比.(2)错层处平面外受力的剪力墙,其截面厚度,非抗震设计时不应小于200mm,抗震设计时不应小于250mm,并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱;抗震等级应提高一级采用,水平和竖向分布钢筋的配筋率,非抗震设计时不应小于0.3%,抗震设计时不应小于0.5%,建议错层处墙肢按照剪力墙底部加强部位的要求增大剪力设计值.。

错层结构建模位移指标yjk
摘要：
1.错层结构建模的概述
2.位移指标yjk 的定义和意义
3.错层结构建模中yjk 指标的应用
4.yjk 指标在错层结构建模中的优势和局限
正文：
错层结构建模是建筑结构分析中的一种重要方法，它能够有效地模拟结构的空间行为，为结构设计提供有力的依据。

在建筑结构分析中，位移指标是衡量结构位移变化的重要参数，它能够反映结构的稳定性和安全性。

其中，yjk 指标是错层结构建模中的重要位移指标，它表示的是结构在y 方向上的位移变化。

这个指标的定义和意义在于，它能够直观地反映出结构的位移变化情况，为结构设计者提供重要的参考信息。

在错层结构建模中，yjk 指标的应用非常广泛。

它可以用于分析结构的稳定性，也可以用于分析结构的安全性。

更为重要的是，它可以用于预测结构的位移变化，从而为结构设计提供依据。

然而，yjk 指标也有其自身的优势和局限。

一方面，yjk 指标能够直观地反映结构的位移变化，为结构设计提供有力的依据。

另一方面，yjk 指标并不能全面反映结构的位移变化，因为它只能反映结构在y 方向上的位移变化，而无法反映结构在x 和z 方向上的位移变化。

总的来说，错层结构建模中的yjk 指标是一个非常重要的位移指标，它能
够为结构设计提供重要的参考信息。

节能软件常见问题一、建模问题1、错层建筑（1）搭建错层模型的手段就是在竖向抬高或降低墙体、楼板和屋顶的标高；（2）墙体的标高和高度用【改高度】（GGD）设置；（3）楼板的标高编辑在【特性表】中进行；（4）屋顶标高用【特性表】和【Z向编辑】都可以。

BECS自动封的平屋顶位置由楼层框高度决定，软件约定，一旦有屋顶对象存在将替代自动封顶。

（5）作错层时别急于下手，先分析一下模型，选择一个区域作为搭建主体，非主体部分的墙体和楼板的标高随楼层变化。

2、公建和居建混建此种情况需要分开建模，分别进行节能分析，出两个报告。

公建和住宅重叠的地方设置为绝热即不考虑跟外界空气的传热。

可分为三种情况：（1）公建顶部跟住宅底部刚好重叠，计算公建部分是在工程设置中设为上边界绝热，计算居住部分时工程设置中设为下边界绝热。

（2）公建顶部面积大于住宅底部面积，计算公建部分时，把跟住宅重叠的部分单独建个平屋顶并把边界条件定义为绝热工程设置中不需再设绝热；计算居住部分时工程设置中设为下边界绝热。

（3）公建顶部面积小于住宅底部面积，计算公建部分是在工程设置中设为上边界绝热；计算住宅时选中底层和公建部分重叠部分对应的房间在属性表中定义挑空楼板绝热，工程设置中不需再设绝热。

3、复杂屋顶的搭建（1）分析屋顶的组成，确定组合方案，即屋顶单元的个数和类型。

（2）按顶层外墙的外皮，用闭合PL线描出屋顶的轮廓。

（节能标准中规定，屋顶边界按外墙的外皮以里计算。

对称的屋顶可镜像拷贝。

）（3）选中PL线和楼层框一起复制一下，将楼层号改为下一层（BECS 规定，屋顶须单独一层，也就是屋顶对象下方不能有墙体）（4）用屋顶下面的命令生成屋顶（5）双击屋顶可修改屋顶的坡度，且可切换到三维角度下用【Z向编辑】（ZXBJ）逐个移动对齐（6）最后用【墙齐屋顶】命令自动修剪屋顶下的墙体，比如山墙等。

4、创建天窗BECS采用映射的方法处理天窗对象，所以定义天窗的闭合PL 是布置在天窗下部的房间内，无需设置其标高，系统提取模型时，会自动将其投影到屋顶上天窗分两种情况：（1）天窗映射到平屋顶上：首先在需要建天窗的房间内画一个多段线用C闭合，在门窗的下面有定义天窗的命令，点击命令按照命令行的提示建好天窗（2）天窗映射到坡屋顶上：同在平屋顶上建天窗，但天窗是不能跨屋脊的，所以在建天窗的轮廓时需注意屋脊线的位置5、天井创建模型还是正常建模，选中需要设置为天井的房间对象，“房间楼层”下面有天井命令，将房间设置为天井。

一、错层结构
何为错层：
1、有关于什么是错层结构有个解释，原文如下：由于建筑使用功能的需要，楼层结构不在
同一高度，当上下楼层楼面高差超过一般梁的截面高度时应按错层结构考虑。

2、
错层的建模：
1、对于框架结构可采用多个标准层的方法，楼层的层高取各楼板之间的高差
；
2、对于剪力墙结构
错层连接部位构件的受力以剪力和扭转为主，破坏形式为剪切脆性破坏。

错层连接部位构件配筋应加强：提高梁箍筋配箍率，柱为短柱箍筋沿全高加密，提高墙体配筋率、减小钢筋间距、增加钢筋直径，提高抗震等级
二、连体结构
各部分振动特性应该一致
8度长悬挑和大跨度都需要进行竖向地震计算
节点设计复杂，如果强连接，则两层塔楼的振动特性要求太高；否则，连体应做成一端铰接，一端滑动，比如弹性橡胶支座。

三、多塔
还是动力振动的影响
水平力传递遇到多个障碍。

多塔的判断，注意嵌固端的选择。

2.P-△效应对于多层结构P-Δ效应影响很小。

对于大多数高层结构，P-Δ效应影响将在5%～10%之间。

对于超高层结构，P-Δ效应影响将在10%以上。

所以在分析超高层结构时，应该考虑P-Δ效应影响。

(P-Δ效应对高层建筑结构的影响规律:中间大两端小) 三、对于框架结构： 1.两个相邻楼层错层小于500按一个楼层输入,大于500也按一个楼层输入,把其中一层的梁节点标高全部降(升)上去,相交的地方按层间梁方法再输入一根梁,这样计算书不会出问题.若按两层输入计算书会出现…楼层受剪承载力不能作为计算依据，只能作为参考（只能手工验算了）‟的问题。

剪力墙结构可按两层输。

2.如果错层梁按层间梁建模,在画结构平面图时没有楼板错层梁实际上还是楼层梁，要参与刚度计算；而层间梁不属于楼层不参与刚度计算3.我们设计院的总工是这么给我说的，框架的话，不超过3倍梁高就当一个标准层，剪力墙就应该当两个层来做4.错层梁在500以内按一层来处理，错层部位的柱要加强四、1,如果错层高度不大于框架梁高，可近似归并为同一楼层计算2,错层结构的实现：1)网格生成中定义上节点高，指相对标准层高的高差，定义之后，该节点处的柱、梁均与之同高。

此方法较方便。

2)主梁布置时利用梁顶标高1，2来实现，1指左（下），2指右（上），此方法不能改变柱的标高3)也可在本层修改中用错层斜梁实现基本上就这三种，可以选择适合你的一种。

五、下面结合PKPM软件,谈谈错层结构设计分析中应注意的问题. 1 错层结构的建模方式 1.1 错层框架结构建模 1.修改梁标高方式该方式适用于仅有个别楼层的个别房间错层的情况.PMCAD提供了【上节点高】,【错层斜梁】及单击鼠标右键的快捷构件修改方式,来指定或修改梁两端的标高,使部分房间周边的梁与同楼层其他梁标高不同.根据PKPM软件自动生成楼板,且楼板标高总与周边梁标高对齐的规律,使得这部分房间楼板标高也与该楼层其他楼板标高不同,从而实现了错层设计. 2.增加标准层方式该方式适用于很多楼层大量房间错层的情况.如果仍然使用修改梁标高的方式,虽然可行,但手工计算错层标高繁冗易出错,修改的工作量太大.在PMCAD模型输入时,结构层的划分原则是以楼板为界,通过增加标准层,将错层部分的楼板人为地分开,实现相同楼层梁板标高不同的目的. 该方式在工程中广泛应用,下面举例说明该类错层结构的建模过程. 某框架错层结构(图1),平面可均匀地划分为左,中,右三部分.左边1层,层高5m;中间2层,层高4m;右边2层,层高3m.该错层结构由于有5个不同标高的楼板,通过增加标准层后按5个标准层建立模型,楼层的层高取各楼板的高差,建模时仅复制轴网,梁和柱的布置范围按表1操作. 模型各楼层数据表 1 楼层号层高(m)柱布置范围梁布置范围层 1 3 全部右边层 2 1 全部中间层3 1 全部左边层4 1 中间和右边右边层5 2 中间中间1.2 错层剪力墙结构建模错层剪力墙结构也采用增加标准层的方式,但由于结构中没有梁,不能以梁确定楼板的标高;同时因为墙在立面上是连续的,也不能以墙确定楼板的标高.楼层标高应通过【楼层组装】命令在楼层表中设定,程序自动在指定标高处布置整层楼板,而错层结构中没有楼板的部分,可以用【楼板开洞/全房间洞】命令将其设置为洞口,或用【修改板厚】命令将板厚设定为0.这两条命令在开洞效果方面完全一致,不同之处仅在于前者在开洞处没有板荷载,而后者保留了开洞处的荷载,设计人员可以灵活选用. 1.3 错层框剪结构建模可综合采用错层框架结构和剪力墙结构的方法. 1.4 错层砌体结构建模单从建模角度看,错层砌体结构可以采用错层混凝土剪力墙的建模方式;但从设计角度看,由于砌体结构按规范要求应采用基底剪力法作分析,而基底剪力法仅适用于平面规则对称的结构,不适用于错层结构分析.因此在抗震设防烈度较高的地区,不宜设计带错层的砌体结构.如楼板高差小于500mm,砌体结构可按没有错层设计;如楼板高差大于500mm,可通过设缝将错层砌体结构转换为不带错层的结构. 1.5 错层多塔结构建模错层多塔结构建模时,可以先用PMCAD按相同的楼层标高建立多塔模型,再利用SATWE前处理"多塔结构补充定义"中的【多塔立面/修改参数】命令,将各塔楼的相关塔段设定为不同的层高. 1.6建模注意事项(1)PM1中的【布层间梁】命令不是用来做错层结构的,其仅用于布置楼层之间的梁(如工业厂房的圈梁),该梁上不生成楼板. (2)PM2中的【楼板错层】命令主要用于设定部分房间楼板不同于本层标高,且高差较小的情况(如卫生间),而不能改变梁的标高,且仅对施工图有效,对计算没有影响,不能用于建立错层模型. 2 错层结构的计算分析 2.1 错层对结构抗震性能的不利影响1)错层结构的楼板不连续,在没有楼板的区域,存在跃层构件和不受楼板和梁约束的自由节点,使内力计算十分复杂.2)错层结构的各层楼板布置不均匀,不对称,质心和刚心严重偏置,在水平地震作用或风荷载下会发生较大的扭转效应. 3)错层结构引起楼层概念模糊,如例题本来是2层的框架结构,由于建模和计算的需要,人为地变成了5层,使以层模型为基础的计算分析与实际不符.4)错层结构的层高不一致,容易造成延性较差的短柱和矮墙,对结构抗震很不利. 2.2 错层结构计算分析中应注意的问题(1)根据规范精神,错层结构中,错开的楼层应各自参加结构整体计算,不应归并为一层计算.但各自独立计算的错层楼板不宜简单地按"刚性楼板"假定计算,特别是楼板被洞口切分成狭长板带时,应考虑楼板面内刚度消弱的影响.建议将这些楼板设定为"弹性膜",用SATWE计算时选择"总刚分析方法",将按两种模型定义的楼板的计算结果进行分析对比. (2)在没有楼板的区域可能存在大量的跃层竖向构件和不受梁板约束的自由节点,因此"计算振型个数"需要增多,以保证有效质量系数大于0.9. (3)错层结构属于复杂多高层结构,抗震计算时应选择"考虑双向地震作用";如是高层错层结构,还应选择"考虑偶然偏心".新版SATWE程序允许同时选择以上两项,程序分别计算,取不利情况. (4)错层结构层高不一致,使有关楼层间的控制参数,如层间位移比,层间刚度比,层间受剪承载力比等计算失真,因此不宜机械地直接采用这些数值,而应加以分析判断和手工校核调整,确定其是否合理. (5)SATWE 可自动搜索错层结构中的跃层柱及正确设定其计算长度系数,但内力和配筋只能按楼层分段描述,设计人员可取各段配筋中的最大值出图. (6)目前SATWE没有自动搜索分析短柱和矮墙的功能,需要设计人员手工对这些容易发生脆性破坏的构件采取特别的加强措施. (7)考虑到错层结构计算分析的复杂性和不确定性,除了用SA TWE等软件进行常遇地震下的弹性计算以外,必要时还应采用EPDA程序进行弹塑性动力时程分析和Pushover弹塑性静力分析,以便对比验算及找出需要加强的薄弱部位. (8)带转换层,加强层,连体,多塔等情况,或建筑各部分层数,结构布置或刚度等有较大不同的错层高层结构,即属于明显不规则的复杂高层建筑,根据建设部令第111号的精神,应进行专项审查,这是保证错层结构设计质量的重要措施. 3 错层结构的方案选择和抗震构造措施由于错层结构在很大程度上违反了计算分析程序的基本假定,使有限元计算未必能得到与实际工程相符的合理结果.如能回避,应尽量采用没有错层结构的设计方案.如不能回避,对错层结构更应当强调概念设计,方案选择和抗震措施的重要性. 3.1 尽可能选择没有错层的设计方案高规(JGJ3-2002)10.4.1条规定,抗震设计时,高层建筑宜避免错层,可以参考以下办法:1)如结构的错层楼板高差不大于梁高(或不大于500mm)时,可忽略楼板的高差,按没有错层计算.2)当结构仅有错层梁而没有错层楼板时,可以在PKPM 中用布置层间梁的方式建模,按非错层结构进行计算.3)当房屋不同部位因功能不同使楼层错层时,宜采用防震缝划分为独立的结构单元,分别按非错层结构计算.4)多塔结构各塔层高不一致时,由于SATWE程序可以分别定义各塔层高及整体计算分塔输出结果,使这类错层多塔结构的建模和计算变得相对方便. 3.2 优化错层结构设计方案1)在有可能的情况下,尽量减少错层的范围和错层的楼层数.2)错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系.3)错层建筑应尽可能采用抗震性能好的混凝土剪力墙结构,而不宜采用框架结构(例题仅为说明错层的建模方式,没有推荐之意).4)错层处宜设置通高核心筒,其余部位布置带翼缘的剪力墙,错层处的剪力墙应少开洞,并布置边框柱和边框梁.5)错层楼板应尽量避免"一错到顶",可以每隔几个错层布置整层贯通楼板,板厚不小于150mm,双层双向配筋,每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%. 3.3 强化错层结构的抗震构造措施(1)高层建筑错层处框架柱的截面高度不应小于600mm,混凝土不应低于C30,抗震等级应提高一级采用,箍筋应全柱段加密,并从严控制柱的轴压比. (2)错层处平面外受力的剪力墙,其截面厚度,非抗震设计时不应小于200mm,抗震设计时不应小于250mm,并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱;抗震等级应提高一级采用,水平和竖向分布钢筋的配筋率,非抗震设计时不应小于0.3%,抗震设计时不应小于0.5%,建议错层处墙肢按照剪力墙底部加强部位的要求增大剪力设计值二、2.P-△效应对于多层结构P-Δ效应影响很小。

结构计算中遇到结构错层的处理方式（值得收藏）一．对错层的楼层应采用弹性楼板计算对错层的楼板不应再按照默认的刚性板计算,一般至少应按照弹性膜计算,按照刚性板计算时容易发生错层处短柱的超限.错层处应使用弹性膜（50016）上部结构计算中,软件对于水平的楼板自动按照默认的刚性板计算.当楼板出现错层时,软件默认按照竖向错开的两块或者多块刚性板计算,这种相距过近的刚性板容易导致应力集中、导致某些构件的内力异常现象,其中最常见的是短柱超限.为了避免错层结构的计算异常,可把存在错层楼板的楼层设置为全部或者局部弹性板,至少设置为弹性膜,设置弹性板将增加计算工作量,按照现在YJK的计算能力,这种计算量的增加对计算效率的影响很小.当错层结构出现某些构件超限时,可首先采取的措施就是将超限构件周边的楼板设置为弹性膜或者其他类型的弹性板.1、用户问题第一层中左侧局部梁降标高2m,造成相连的三根柱计算结果超限,什么原因？错层处的柱抗剪超限,查看该柱的构件信息,可见X向组合剪力达到3309kn,截面不满足抗剪要求.查看X向地震的单工况剪力,该柱剪力突变,达到768kn.该柱的纵向配筋也较大.2、查找问题YJK错层处短柱抗剪超限,经查X向地震剪力达到将近800,出现突变增大,而相邻柱的剪力在100-200.剪力出现突变增大的原因是错层高低跨处按照默认的刚性板计算,由于上下两块刚性板作用,容易发生短柱的剪力突变.3、解决方案解决方案是将这里的楼板设置为弹性膜,本例设为弹性膜再计算后,错层处短柱剪力降为328,X向组合剪力从3309降低到1560,不到原来的一半,不再抗剪超限.该柱的纵向配筋也大大较少.错层处刚性板模型容易剪力突变,解决方案为把楼板设置为弹性膜,这是一个典型常见问题.4、小结上部结构计算中,软件对于水平的楼板自动按照默认的刚性板计算.当楼板出现错层时,软件默认按照竖向错开的两块或者多块刚性板计算,这种相距过近的刚性板容易导致应力集中、导致某些构件的内力异常现象.为了避免错层结构的计算异常,可把存在错层楼板的楼层设置为全部或者局部弹性板,至少设置为弹性膜,设置弹性板将增加计算工作量,按照现在YJK的计算能力,这种计算量的增加对计算效率的影响很小.当错层结构出现某些构件超限时,可首先采取的措施就是将超限构件周边的楼板设置为弹性膜或者其他类型的弹性板.二．错层处主梁内力不连续（壳元梁例）1、用户问题67247-三层顶上翻大梁中段弯矩等受力异常,主梁内力不连续2、查找问题错层梁出现主梁弯矩不连续,本例跨中错层处的左端弯矩为12374,右端弯矩为4273.这种不连续是由于错层梁的计算模型中存在错层距离长的竖直刚臂（简图中的粉红色线条）.这种计算模型对错层梁的计算就是这个状况,误差较大.为了进行对比,可可先把上翻的大梁降标高为平梁,计算后,跨中梁的弯矩左端与右端基本相同,分别为9419和9437.再将错层梁模型的大梁改为按照壳元梁计算,壳单元梁比杆单元梁计算更接近实际,计算结果跨中梁的弯矩左端与右端基本相同,分别为10306和10304.再将错层梁模型的大梁改为按照实体单元梁计算,实体单元梁比杆单元梁计算更接近实际,计算结果跨中梁的弯矩左端与右端基本相同,分别为11969和11956.3、解决方案梁支座弯矩跨中左跨中右默认的计算模型12742123744273取消错层1728094199437按壳元梁计算165471030610304按实体元计算116761196911956经以上三种情况的比较,这种大截面的上翻错层梁,用杆单元模拟,通过刚臂考虑不同截面之间的偏心影响是失真的,分别改用壳元和实体单元定义该梁重新计算,可以看出可使计算结果更加符合实际情况.4、小结对有截面尺寸大、且较大错层的梁,错层次梁通过施加刚臂方式考虑偏心的影响,但对于刚性板假定下,会导致楼面的刚性板块与刚臂连接的相互作用,对主梁结果影响过大,导致错层主梁弯矩突变,所以这种情况按一般计算方法误差较大,使用降低该梁到平层的方法可以证实计算模型造成的误差,这种情况应该采用壳元或实体单元计算模型.三．错层位置弹性板无网格划分1、用户问题66824-错层板未生成网格划分,地下室顶板处有局部降板,降板处设墙,两侧指定弹性板,计算之后三维显示没有弹性板结果,麻烦帮忙看下,谢谢.2、查找问题经查,在第六标准层的楼板布置中输入了100mm的楼板错层3、解决问题您的梁标高已经降下去了,不用再输入楼板错层,输入为0就行,对于整体计算来说这个楼板错层没有什么用.4、小结好多错层结构,设置了弹性板不能生成网格划分,都是因为输入了楼板错层所致,对于错层来说只要按错层位置的实际标高输入了梁,软件能在错层楼面位置生成楼板,无需再输入这个楼板错层.此参数对整体计算没有作用,只对施工图有微小影响.四．对“构件标高忽略=500”的处理在YJK的配置文件中有个内部控制参数文本,具体路径为,XP系统：C:\Documents and Settings\All Users\ApplicationData\yjkSoft\YJKS1.8\config,WIN7Win10系统：C:\ProgramData\yjkSoft\YJKS1.8\config,控制参数文本为：其中的参数“构件标高忽略”的作用是在计算模型把楼层内梁端之间竖向距离小于该参数值时合并,默认值是500mm,合并500mm高差的梁,继承的是PKPM的做法.具体来说该参数的作用体现在两个方面,第一方面是把位于同一轴线的小于该参数的两根梁自动归并,第二方面是梁交叉连接但高差小于该值时有高差梁变为斜梁,因此该参数是对计算模型的一种简化归并.1、问题1不同楼板错层下的不同计算模型如下工程,同一层内有三种不同的楼板高度,错层值分别为750mm、350mm和400mm.由于参数“构件标高忽略”的默认值为500mm,计算模型在错层值为750mm处的计算模型正常,但是错层值为350mm和400mm处的错层梁变成斜梁,且错层高低跨处生成弹性斜板.这种同一层的三种错层梁的处理可能使计算出现异常,可以人工修改参数“构件标高忽略”值为100mm,此后生成的计算模型错层处都正常了.2、问题2位于同一轴线的平梁和斜梁被归并设置坡道时,常需布置斜的错层梁,如下实例中,当斜梁的高差小于500mm时,计算模型将把斜梁归并,斜的坡道楼板也变成平的楼板了,这显然与实际模型不符.解决方案是人工修改参数“构件标高忽略”值为100mm,此后生成的计算模型错层处都正常了.4、小结在软件的配置文件中的构件的忽略标高,含义为此距离范围内的标高调整,软件都是归并为楼面梁,若是要考虑小于此距离的错层或斜梁的标高调整,可以人工改小此值,在软件的后续版本中会把软件的默认隐含值改小一些.注：1.8.2.1版本后,参数“构件标高忽略”的默认值已从500mm降到了300mm.五．把位于上层的层间梁输到了本层1、用户问题：层间梁结果异常2、查找问题查看单工况内力可以看到主要是恒载内力异常,其他工况都没有问题,可初步判断为施工次序的问题,到前处理查看施工次序示意：可以看到施工模拟不正确.3、解决问题把此部分通过导到空间,导至空间层,再在空间建模模块把此部分层间梁导到第二层.导到上层重新计算后,结果正常,不再有超限的层间梁：当然即使不调整建模,把手工调整施工次序也能解决此问题,不过建议修还是最好改为更合理的建模方式.4、小结一般层间梁或者错层的梁标高与楼面梁的标高不同,建模时不要把本层的层间梁建在下层,因为软件默认是按楼层顺序进行施工模拟的,所以在下层建入上层的层间梁,会导致在施工模拟时,梁下部无支撑构件使恒载内力异常,一般建模都在一个标准层建模以保证施工模拟符合实际情况.六．用实体单元解决复杂错层的超限问题1、用户问题处于顶部的第九标准层柱子配筋突然增大,不知道是模型哪里有问题.2、查找原因超限部位位于顶层,受力不大,但是由于同一房间错层有两处,导致边框柱被分成三段.查看该柱的构件信息,可见该超限柱地震各工况的剪力异常大,导致该柱抗剪超限,这种情况就是计算模型的应力集中导致的不正常现象.3、解决问题把该层超限处的边框柱和墙体定义为实体单元,计算后再查看结果,可见该短柱的地震工况剪力降低到原来的10%,该柱不再超限.4、小结：对于这种较复杂的错层结构,按实体单元模拟效果更真实,能有效减少应力集中造成的超限.。

- 114 -工 程 技 术0 引言随着建筑行业的发展，错层结构以其使用功能及空间效果方面的优势，越来越广泛地应用于民用建筑中，受周边环境及工程条件的影响，也会出现在工业建筑中。

但这种建筑形式对结构设计者来说是一种不规则的结构体系[3]。

该文通过查阅规范规定和实例建模，对比了错层框架结构的受力特性和建模方式，并对设计建模过程中的问题进行了说明。

1 错层结构的概念根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2016年版，简称《抗规》）的规定，对较大的错层，如超过梁高的错层，需要按楼板开洞对待；当错层面积大于该层总面积30%时，则属于楼板局部不连续[3]。

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010，简称《高规》）规定，相邻楼盖结构高差超过梁高范围的规定，宜按错层结构考虑，结构中仅局部存在错层构件的不属于错层结构，但对错层构件进行设计时宜参考错层结构的规定[4]。

错层结构需要同时满足以下2点：1）同层楼盖不在同一高度，相邻楼盖结构高差超过梁高范围（主梁代表性截面高度）。

2）错层面积不小于整个楼层面积的30%。

2 错层结构的受力特点首先，由于楼板不连续，错层结构的两侧楼板间缺少了直接的传力途径，因此会使构件内力分配及地震作用沿层高分布更加复杂，在这种情况下进行统计指标时就不能将错层处楼盖再简化为一个平面刚体，而应考虑错层对指标统计的不利影响。

《抗规》和《高规》中关于错层结构的相关要求见表1。

其次，错层处会形成不利于抗震的短柱，短柱的抗剪验算为关键控制环节，设计时应高度重视，并要考虑错层对结构的不利影响。

3 错层结构的受力分析首先，当不满足错层结构概念一时，错层小于梁高，无论错层面积是否比整个楼层面大30%，都可以对模型做合理的简化，按平层来计算。

为保证楼盖能连续地传递水平荷载，在工程实际中，可以对错层处标高较高的楼面梁进行如图1所示的加腋处理。

表1 错层结构的相关要求错层结构的处理要求建模计算要求《抗规》对较大错层，如超过梁高的错层，需要按楼板开洞对待；当错层面积大于该层总面积30%时，则属于楼板局部不连续凹凸不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型《高规》进行抗震设计时，高层建筑沿竖向宜避免错层布置。

PKPM多塔、设缝的建模及计算处理沈耀军张吉徐飞略中国建筑科学研究院PKPM工程部2009年7月一、多塔的建模方法建模方式一：普通层模型多塔补充定义对于在PMCAD建立的普通层模型多塔结构，需要在TAT、SATWE、PMSAP软件前处理程序中进行多塔定义，其定义方法为：1）多塔指定时，按程序提示依次输入塔楼起始、终止层号、塔总数以后，在平面图中以围区的方式指定各塔范围内的构件；但需注意，同一个构件只能也必须属于某一塔，塔号应以塔高最高者为1号塔，从高到矮依次进行编号，且总塔数不能大于9个；2）多塔结构中的各塔，如果层高、梁、柱、墙构件砼等级及钢号需要更改时，均可以在“多塔立面”中执行。

建模方式二：多塔结构广义层建模按方式一进行多塔建模，所有的塔楼平面都在同一标准层中布置完成，下一层的楼顶标高即是上一层的层底标高，任何楼层都只能和层号紧相邻的上下层相连。

新增的广义层建模方式，单塔子结构在标准层建模时只需考虑与大底盘结构的连接问题，而与其他塔楼无关，楼层组装时直接定义楼层底标高即可，不需要再补充定义多塔信息。

因此，广义层建模方式是对建模方式一的有效扩充，适合复杂多塔工程的建模。

多塔结构采用广义层建模的步骤如下：1）分别建立大底盘部分的标准层及大底盘以上各单塔独立的标准层模型，各单塔标准层的节点网格坐标要求和大底盘标准层对齐；对于像地下室相连、地面部分裙房脱开的层叠状多塔结构，可分离为地下室大底盘标准层、多个裙房标准层及各裙房以上的单塔标准层模型。

2）楼层组装时先勾选“自动计算底标高(m)”按楼层组装顺序自下而上完成第一个单塔（包括裙房）的组装；然后取消勾选“自动计算底标高(m)”项并指定第二个单塔底部标高为裙房顶部标高，然后重新勾选“自动计算底标高(m)”，依次将第二塔的各楼层添加组装完毕，目前广义层模型的楼层总数暂不能超过190层、塔数7个。

两种基本建模方式的区别1、所需标准层不同-广义层需要较多标准层广义层建模方式需要的标准层和建模方式一相比，除了大底盘部分一样，上部的标准层数量一般均大于建模方式一，这是因为广义层建模法将建模方式一中的多塔标准层拆分成各塔独立的标准层；2、楼层组装方式不同按建模方式一，自下而上依次添加楼层；广义层建模方式先自下而上完成第一个单塔，然后其余单塔通过修改楼层底标高以大底盘顶部为基底依次组装完成，由程序自动判别所有楼层的空间位置并形成连接。

错层结构设计的注意要点由于错层结构在很大程度上违反了计算分析程序的基本假定，使有限元计算未必能得到与实际工程相符的合理结果。

如能回避，应尽量采用没有错层结构的设计方案。

如不能回避，对错层结构更应当强调概念设计、方案选择和抗震措施的重要性。

1 尽可能选择没有错层的设计方案高规(JGJ3—2002)10.4.1 条规定，抗震设计时，高层建筑宜避免错层，可以参考以下办法：1）如结构的错层楼板高差不大于梁高（或不大于 500mm）时，可忽略楼板的高差，按没有错层计算。

2）当结构仅有错层梁而没有错层楼板时，可以在 PKPM 中用布置层间梁的方式建模，按非错层结构进行计算。

3）当房屋不同部位因功能不同使楼层错层时，宜采用防震缝划分为独立的结构单元，分别按非错层结构计算。

4）多塔结构各塔层高不一致时，由于 SATWE 程序可以分别定义各塔层高及整体计算分塔输出结果，使这类错层多塔结构的建模和计算变得相对方便。

2 优化错层结构设计方案1）在有可能的情况下，尽量减少错层的范围和错层的楼层数。

2）错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系。

3）错层建筑应尽可能采用抗震性能好的混凝土剪力墙结构，而不宜采用框架结构（例题仅为说明错层的建模方式，没有推荐之意）。

4）错层处宜设置通高核心筒，其余部位布置带翼缘的剪力墙，错层处的剪力墙应少开洞，并布置边框柱和边框梁。

5）错层楼板应尽量避免“一错到顶” ，可以每隔几个错层布置整层贯通楼板，板厚不小于 150mm，双层双向配筋，每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%。

3 强化错层结构的抗震构造措施（1）高层建筑错层处框架柱的截面高度不应小于600mm，混凝土不应低于 C30，抗震等级应提高一级采用，箍筋应全柱段加密，并从严控制柱的轴压比。

（2）错层处平面外受力的剪力墙，其截面厚度，非抗震设计时不应小于 200mm，抗震设计时不应小于250mm，并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱；抗震等级应提高一级采用，水平和竖向分布钢筋的配筋率，非抗震设计时不应小于 0.3%，抗震设计时不应小于0.5%，建议错层处墙肢按照剪力墙底部加强部位的要求增大剪力设计值。

对“错层结构”问题处理的探讨对“错层结构”问题处理的探讨【摘要】：本文通过对一个工程实例的介绍，探讨错层结构问题的处理，从设计角度总结几点处理的方法，同时加强构造措施，以供参考。

【关键词】：错层结构模型调整构造措施中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：1.前言随着经济的发展，城市的公共建筑越来越多，功能的要求也越来越复杂，有的公共建筑要求有大空间，对于结构而言则意味着柱子要截断或局部几层通高；有的公共建筑则要求配合建筑有错落不齐的外观效果，对于结构而就要求梁不在同一个平面，与梁相连接的板就形成了错层，与梁相连接的柱就形成了短柱；而更有的公共建筑则要求以上两种情况同时出现。

针对这一情况，本文通过一实际工程，探讨对于此类问题的一些处理的方法。

2.工程实例某酒店，位于陕西洛川县，抗震设防为6度，地下一层，地上12层，地上1~5层为餐饮，6-10层为客房，11层为娱乐室，12层局部为会议室，其中12层层高为4.2米，会议室层高为7.0米，其中圆弧处为宾馆入口，圆型柱子在一，二层通高，局部详图如下图1：此工程在顶层即有柱子被抽掉又有错层的大空间，所以在处理时就比较复杂。

下面结合PKPM软件，谈谈错层结构设计分析中几点处理方法和应注意的问题。

图12.1错层结构的建模方式错层结构是指在建筑中同层楼板不在同以高度，并且高差大于梁高（或大于500mm）的结构类型。

错层结构由于楼板不连续，会引起构件内力分配及地震作用沿层高分布的复杂化，错层部位还容易形成不利于抗震的短柱和矮墙，因此错层结构在建模，计算等各个设计环节上都有特殊性，比平面结构的设计要困难得多。

在结构中仅局部存在错层构件的虽不属于错层结构，但这些错层构件仍应参考错层结构的规定进行设计。

2.1.1采用楼板错层PKPM提供了【楼板错层】，使部分房间板与同楼层其他板标高不同，根据PKPM软件自动生成楼板，使得这部分房间楼板标高与该楼层其他楼层标高不同，从而实现了错层设计。